工業鋁型材生產加工廠家

1：使用添加劑的作用

在鋁型材的化學拋光中添加劑起著不可估量的作用；其主要作用表現在以下幾個方面：一是提高光亮度和平滑度，這是添加劑最主要的功能，這類添加劑主要是銀、銅、鎳等，同時鎳鹽的大量加入也可改善拋光時的拉尾現象（有些也稱為慧尾、沖痕等），這與鎳鹽的加入其置換反應代替了鋁與酸的析氫反應有關；對于非鏡面拋光，鎳鹽的加入有利于提高亮度；對于鏡面拋光，鎳鹽的大量加入有利于提高鋁型材表面平滑度，這時鎳鹽起研磨劑的作用，同時鎳鹽的加入也可以中和過量銅鹽對化學拋光的不利影響；高錳酸鹽、硝酸根離子提高光度作用明顯，同時硝酸根離子還能提高平滑度；某些電鍍光亮劑也具有提高光亮度的作用；

三是減慢拋光溶液對鋁型材基體的腐蝕速度并可防止拋光時的拉尾現象，這類添加劑主要用于硝酸-氟化氫銨型拋光工藝和無硝酸型的磷酸-硫酸拋光工藝中，主要是硝酸鉛、糊精、阿拉伯樹脂、多元醇、硼酸、有機胺、羥基羧酸、硫脲衍生物、硬脂酸、磺酸鹽等；

四是降低拋光過程中的氮氧化物氣體的產生，這類添加劑主要用于含硝酸的拋光溶液，銨鹽、高錳酸鹽、籠形化合物等是常采用的添加劑；

2：各種添加劑的功效

（1）硝酸銀：硝酸銀能明顯提高光亮度，是化學拋光中常用的添加劑，但添加量不能過多，否則容易出現蝕點，銀離子不能消除拋光過程中產生的透光度不良的現象，普通三酸或磷酸-硝酸拋光添加量一般控制在5~50mg/L；不含硝酸或低硝酸拋光添加量為0.05~1g/L；

（2）硝酸銅：硝酸銅能提高光亮度但不如銀鹽的效果好，但銅鹽能改善在拋光過程中產生的透光度不良的現象，銅的添加量相對于銀鹽來說要大得多，但銅鹽添加過多容易在鋁型材表面出現條紋、蝕點等，銅離子過多時經拋光后鋁型材表面會有一層明顯的置換銅層，其添加量一般可取0.1~5g/L；

（3）鎳離子：鎳離子單獨使用對光亮度有一定的提高，但對透光度幾乎沒有什么特別的貢獻；但當和銅離子配合時可以明顯改善拋光的透光性及平滑度，以合適的比例加入拋光溶液中可以得到平滑度及光亮度優異的拋光效果，添加量一般以銅的添加量為基準，約為銅的10倍時其效果最好（對于非壓鑄鋁型材，鎳、銅的摩爾比以7~10倍為宜，對于壓鑄鋁型材，鎳、銅的摩爾比以1~1.1為宜）；高鐵離子也具有和鎳離子相同的作用，但效果較鎳離子差；

（4）銨鹽：銨鹽對拋光的光度及平滑度等沒有什么特別作用，但可明顯改善拋光時氫氧化物的逸出，改善工作環境，銨鹽可以硫酸銨、磷酸銨、硝酸銨的形式加入，如果以硝酸銨的形式添加時一般不要在高溫時加入，應先將硝酸銨溶于少量水或磷酸中再加入，銨鹽的添加量沒有一定的規定，一般以5~50g/L為宜，銨根離子濃度越高抑制氮氧化物逸出的效果越明顯，如果以硝酸銨來補充硝酸的消耗則應通過計算加入；

（5）高錳酸鉀：高錳酸鉀可作為一種氧化劑添加到拋光溶液中，當拋光液中無硝酸時，添加高錳酸鉀可提高光亮度，但對平滑度的提高沒有特別貢獻；在有高錳酸鉀的情況下，在拋光溶液中添加一定量的硝酸銨時，黃煙的產生量會明顯減少，甚至沒有黃煙；高錳酸鉀的添加量一般為4~10g/L；

（6）尿素：尿素也具有抑制氮氧化物逸出的作用，同時還能改善拋光效果，在使用尿素時要注意硝酸的用量及溫度，使用尿素時如控制不當或拋光液中有催化性雜質存在，尿素會促進硝酸的分解而產生大量的氮氧化物氣體，同時也使拋光表面粗糙；

（7）硝酸鉛、糊精、阿拉伯樹脂單獨或聯合使用可用于硝酸-氟化氫銨型拋光溶液，能降低拋光過程中對鋁型材的蝕刻速度，糊精和阿拉伯樹脂還能改善其光澤性；

（8）表面活性劑：表面活性劑能降低表面張力，防止在拋光過程中析出的氣體以大量小氣泡的形式附著在鋁型材表面不易排出而影響拋光質量；可添加的表面活性劑主要有磺酸鹽、萘磺酸鹽、全氟表面活性劑、季銨鹽等，同時季銨鹽也同時兼有緩蝕劑的作用；少量低泡表面活性劑主要在噴砂拋光中應用的比較多，對于含有硝酸的化學拋光溶液應根據情況酌情選擇；

（9）緩蝕劑：在無硝酸其他氧化劑的拋光溶液中，緩蝕劑的加入是非常重要的，它能明顯改善拋光質量和工藝的可操作性，緩蝕劑可分為無機和有機兩類，無機類主要是鎳、鐵、鋅等的鹽類，但用得比較少，有機類的種類很多，為我們提供了更多的選擇范圍，常用的有：硫脲及硫脲衍生物、烏洛托品、尿素、多元醇、羥基羧酸、硫酸鹽、二硫化合物、巰基類化合物、唑類、季銨鹽以及電鍍所用的光亮劑、分散劑、整平劑等；

（10）鉬酸鹽：鉬酸鹽時二酸拋光中最常用的氧化劑；在噴砂拋光中常用于銅鹽、鎳鹽、分散劑、硫脲衍生物等配合使用，可取的良好的拋光成績；

（11）油脂類：少量油脂類可以改善拋光效果，特別是可以防止拉尾現象的發生，但油脂類與分散劑復配后使用為好；1,2-亞乙基硫脲也可防止拉尾現象的發生，在生產中可單獨使用也可與硬質酸混合使用；

在傳統的三酸拋光中腐蝕抑制的添加也是很有必要的，用得比較多的抑制劑是磺基水楊酸與烏洛托品、銨鹽等的復合配方，苯并三氮唑也有不錯的腐蝕抑制作用；

除了上述添加劑外還有鉻酐、三價鉻、鋅、氨基酸等都可以作為旨在改善拋光質量的添加物質；在這些添加劑中，特別需要一提的是三價鉻和氨基酸，一種合適的添加量可獲得帶藍白的拋光效果；氯離子和氟離子使拋光面粗化，適當的氟離子可以獲得均勻而細膩的粗化面，氯離子使整個鋁型材表面狀態劣化；

以上討論了一些常用的添加物質，在生產中可用于改善鋁型材拋光質量的添加物遠不止這些，有興趣的讀者可以根據自己的需要進行更進一步的試驗；

3：添加劑選擇原則及要點

（1）選用原則：在工業生產中添加劑的選用原則完全有異于以獲得一些數據或文章為目的的實驗工作，其選用原則主要有以下幾點：

①盡可能選用低毒材料，以利于環保；

②選用的材料在高溫的濃磷酸、濃硫酸中應比較穩定，不會快速分解而影響拋光效果，甚至導致拋光液報廢；

③原料易得，價格適中，有利于降低生產成本；

④選用的添加材料應事先評估其與磷酸、硫酸可能的反應產物，及相互之間的反應，并分析是否會對鋁型材拋光過程產生不良影響；

（2）添加劑選擇要點主要包括以下兩個方面：一是添加劑的量，添加量過低達不到預期的目的，添加量過高會得到相反的效果；而最佳添加量往往要通過多次試驗才能獲得；而是添加劑之間的比例，這主要針對多組分添加劑，采用多組分添加劑目的是使鋁型材拋光效果達到最佳，但如果組分之間的比例掌握不當并不能使拋光效果得到改善甚至使拋光質量降低；

4：添加劑的添加方式

添加劑的添加可分為單一組分添加和多組分添加；

（1）單一組分添加：所謂單一組分添加就是在拋光溶液中添加某一種添加劑，這種方式由于添加的成分少，再生產過程中的補加容易掌握，但單一添加成分并不能達到最好的拋光平滑度和光亮度；這種方法常用的添加成分有硝酸銅或硝酸銀；

（2）多組分添加：多組分添加是在化學拋光溶液中同時添加兩種或兩種以上的成分，使這些添加劑協同作用，使得鋁型材拋光質量更加完美；這種方法的缺點是組分多，在生產過程中難以準確判斷各組分的消耗量，需要由較為豐富的生產經驗才能掌握各組分的添加量；一般而言，添加劑組分越多，控制越難；這種方法的優點是，各種添加劑可以發揮各自的作用或添加劑之間發生協同作用而使鋁型材拋光質量更加優良；多組分混合添加也是化學拋光中應用得最多的一種方法，常用的添加組合有：銅-銀、銅-銀-鎳、銅-鎳、銅-銀-鉻、銅-銀-鉻-鎳、鉬酸鹽-銅-鎳、鉬酸鹽-銅-鎳-1,2亞乙基硫脲、鉬酸鹽-銅-1,2亞乙基硫脲、鉬酸鹽-銅-1,2-亞乙基硫脲-萘磺酸鹽、鉬酸鹽-銅-鎳-1,2亞乙基硫脲-萘磺酸鹽等；一般而言，在有機組合添加劑中應慎用硝酸根離子與高錳酸根離子；